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> uno medio choro, pero pulento
juancodmw
mensaje Feb 17 2015, 10:46 PM
Publicado: #1


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calcule el valor de la suma:

TEX: $\displaystyle \sum_{k=0}^{n}{\cos{(\theta+k\alpha)}}$


con cualquier método


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vocin
mensaje Feb 17 2015, 11:08 PM
Publicado: #2


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La idea que se me ocurrió es considerar los complejos TEX: \( a=cos( \theta )+i*sin( \theta ) \) y TEX: \( r=cos( \alpha )+i*sin( \alpha ) \), en donde la suma pedida es igual a la parte real de TEX: \( a+ar+ar^2+...+ar^n=a \frac{r^{n+1}-1}{r-1} \) y trabajar desde ahí, apenas termine (o me rinda) completo

EDIT: Si no me fallaron las cuentas, me dio TEX: \( \frac{cos(\theta+n\alpha)-cos(\theta+(n+1)\alpha)}{2-2cos(\alpha)} \)

Mensaje modificado por vocin el Feb 17 2015, 11:20 PM


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Pro Tip: Es siempre recomendable saltarse los posts de Insanee/Legition

I wish, that I could turn back time
'cos now the guilt is all mine
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I know we can't forget the past
you can't forget love & pride
because of that, it's killing me inside

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juancodmw
mensaje Feb 17 2015, 11:18 PM
Publicado: #3


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CITA(vocin @ Feb 17 2015, 11:08 PM) *
La idea que se me ocurrió es considerar los complejos TEX: \( a=cos( \theta )+i*sin( \theta ) \) y TEX: \( r=cos( \alpha )+i*sin( \alpha ) \), en donde la suma pedida es igual a la parte real de TEX: \( a+ar+ar^2+...+ar^n=a \frac{r^{n+1}-1}{r-1} \) y trabajar desde ahí, apenas termine (o me rinda) completo

esa es la idea, de ahí es una we.a terrible tediosa xd


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pprimo
mensaje Feb 18 2015, 01:25 PM
Publicado: #4


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No tiene nada de choro xD es pasar a exp y darse la paja de arreglar la expresion y listo. Para pasar un buen rato
http://www.fmat.cl/index.php?showtopic=84575

TEX: $$S=\sum\limits_{k=0}^{n}{\cos \left( \theta +\alpha k \right)}=\cos \theta \sum\limits_{k=0}^{n}{\cos \alpha k}-\sin \theta \sum\limits_{k=0}^{n}{\sin \alpha k}$$

TEX: $$=\cos \theta \cdot \Re \sum\limits_{k=0}^{n}{\exp \left( \alpha ki \right)}-\sin \theta \cdot \Im \sum\limits_{k=0}^{n}{\exp \left( \alpha ki \right)}$$

entonces
TEX: $$\sum\limits_{k=0}^{n}{\exp \left( \alpha ki \right)}=\frac{1-\exp ^{n+1}\left( \alpha i \right)}{1-\exp \left( \alpha i \right)}=\frac{1-\exp \left( \alpha i\left( n+1 \right) \right)}{1-\exp \left( \alpha i \right)}=\frac{1-\left( \cos \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)+i\sin \left( \alpha \left( n+1 \right) \right) \right)}{1-\cos \alpha -i\sin \alpha }$$

TEX: $$=\frac{1-\cos \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)-i\sin \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)}{1-\cos \alpha -i\sin \alpha }\cdot \frac{1-\cos \alpha +i\sin \alpha }{1-\cos \alpha +i\sin \alpha }$$

TEX: $$=\frac{1}{2}\cdot \frac{1-\cos \alpha -\cos \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)+\cos \left( \alpha n \right)}{1-\cos \alpha }+\frac{i}{2}\cdot \frac{\sin \alpha -\sin \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)-\sin \left( \alpha n \right)}{1-\cos \alpha }$$

TEX: $$S=\frac{1}{2}\cos \theta \cdot \frac{1-\cos \alpha -\cos \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)+\cos \left( \alpha n \right)}{1-\cos \alpha }-\frac{1}{2}\sin \theta \cdot \frac{\sin \alpha -\sin \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)-\sin \left( \alpha n \right)}{1-\cos \alpha }$$

TEX: $$=\frac{1}{2}\frac{\cos \theta +\cos \left( \theta -\alpha n \right)-\cos \left( \alpha -\theta  \right)-\cos \left( \theta +\alpha +\alpha n \right)}{1-\cos \alpha }$$

TEX: $$=\frac{\sin \left( \theta +\frac{\alpha }{2} \right)\sin \left( \alpha n+\frac{\alpha }{2} \right)-\sin \left( \frac{\alpha }{2} \right)\sin \left( \theta -\frac{\alpha }{2} \right)}{2\sin ^{2}\left( \frac{\alpha }{2} \right)}$$

y me aburri xD no se si se pueda reducir mas...
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juancodmw
mensaje Feb 18 2015, 03:27 PM
Publicado: #5


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CITA(pprimo @ Feb 18 2015, 01:25 PM) *
No tiene nada de choro xD es pasar a exp y darse la paja de arreglar la expresion y listo. Para pasar un buen rato
http://www.fmat.cl/index.php?showtopic=84575

TEX: $$S=\sum\limits_{k=0}^{n}{\cos \left( \theta +\alpha k \right)}=\cos \theta \sum\limits_{k=0}^{n}{\cos \alpha k}-\sin \theta \sum\limits_{k=0}^{n}{\sin \alpha k}$$

TEX: $$=\cos \theta \cdot \Re \sum\limits_{k=0}^{n}{\exp \left( \alpha ki \right)}-\sin \theta \cdot \Im \sum\limits_{k=0}^{n}{\exp \left( \alpha ki \right)}$$

entonces
TEX: $$\sum\limits_{k=0}^{n}{\exp \left( \alpha ki \right)}=\frac{1-\exp ^{n+1}\left( \alpha i \right)}{1-\exp \left( \alpha i \right)}=\frac{1-\exp \left( \alpha i\left( n+1 \right) \right)}{1-\exp \left( \alpha i \right)}=\frac{1-\left( \cos \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)+i\sin \left( \alpha \left( n+1 \right) \right) \right)}{1-\cos \alpha -i\sin \alpha }$$

TEX: $$=\frac{1-\cos \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)-i\sin \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)}{1-\cos \alpha -i\sin \alpha }\cdot \frac{1-\cos \alpha +i\sin \alpha }{1-\cos \alpha +i\sin \alpha }$$

TEX: $$=\frac{1}{2}\cdot \frac{1-\cos \alpha -\cos \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)+\cos \left( \alpha n \right)}{1-\cos \alpha }+\frac{i}{2}\cdot \frac{\sin \alpha -\sin \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)-\sin \left( \alpha n \right)}{1-\cos \alpha }$$

TEX: $$S=\frac{1}{2}\cos \theta \cdot \frac{1-\cos \alpha -\cos \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)+\cos \left( \alpha n \right)}{1-\cos \alpha }-\frac{1}{2}\sin \theta \cdot \frac{\sin \alpha -\sin \left( \alpha \left( n+1 \right) \right)-\sin \left( \alpha n \right)}{1-\cos \alpha }$$

TEX: $$=\frac{1}{2}\frac{\cos \theta +\cos \left( \theta -\alpha n \right)-\cos \left( \alpha -\theta  \right)-\cos \left( \theta +\alpha +\alpha n \right)}{1-\cos \alpha }$$

TEX: $$=\frac{\sin \left( \theta +\frac{\alpha }{2} \right)\sin \left( \alpha n+\frac{\alpha }{2} \right)-\sin \left( \frac{\alpha }{2} \right)\sin \left( \theta -\frac{\alpha }{2} \right)}{2\sin ^{2}\left( \frac{\alpha }{2} \right)}$$

y me aburri xD no se si se pueda reducir mas...

si, hice algo parecido y llegue a lo mismo, la solucion era algo entero reducido, pero eso está bien. saludos.


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